Лекция 15 MES-системы

Производственные исполнительные системы

Причини отсутствия положительного эффекта от внедрения

ERP-системы ?

Совсем не случаен тот факт, что на промышленных предприятиях вне­дрение модулей ERP-систем, отвечающих за производство, осуществляется в последнюю очередь (если до этого вообще доходит дело). Связано это прежде всего с тем, что офисные системы необходимо интегрировать с другим миром - миром других технологий, реального времени, физических процессов и пара­метров. Здесь вместо обычных компьютеров и ручного ввода данных нужно иметь дело с автоматическими источниками информации: датчиками, контрол­лерами, SCADA-пакетами, - которые должны фиксировать и обрабатывать ин­формацию в реальном времени, иначе она будет безвозвратно потеряна. Кроме того, информация передается по специальным промышленным шинам типа Modbus, PROFIBUS и др., требующим сопряжения с офисными сетями Ethernet. Смысловое значение циркулирующей здесь информации, казалось бы, тоже не имеет никакого отношения к делу. Это, как правило, данные по давлению, тем­пературе, расходу физических ресурсов (пар, тепло, топливо, электроэнергия и т.д.), но не по финансовым средствам или товарам. Да и руководство предпри­ятия, внедряющего ERP, проще убедить в том, что для успеха внедрения гораз­до важнее учитывать и считать живые деньги в бухгалтерии, сырье и комплектующие, а также готовую продукцию на складе.

И все же существует прямая логическая взаимосвязь ряда ключевых тех­нологических параметров производственного процесса с показателями матери­ально-хозяйственной и финансовой деятельности. Например, потребление электрической мощности и других энергоресурсов (газ, вода, тепло) в процессе производства напрямую влияют на себестоимость. Текущий расход сырья или простои оборудования могут определять оптимальное время подачи в цех но­вой партии сырья. А своевременное выявление нарушения технологии позволя­ет сократить или исключить вовсе дополнительные затраты, связанные с ис­правлением брака.

Проблема промышленных предприятий сегодня - это тяготение при вне­дрении АСУП в сторону автоматизации и информатизации таких бизнес-процессов как поставки, сбыт и административно-финансовое управление и откладывание на потом (или игнорирование) проблем автоматизации основных, производственных процессов и задач управления ресурсами производственного уровня.

Как уже было сказано, на производственном уровне в настоящее время доминирует «лоскутная», «островная» автоматизация. Здесь отсутствует единая информационная среда, которая смогла бы стать основой системы оперативно­го учета и управления ресурсами производства на уровне участка, цеха, да и предприятия в целом.

В то время как на административно-хозяйственном уровне в рамках ERP-системы осуществляется учет каждой финансовой операции и каждого доку­мента, на уровне производства подобного детального контроля не обеспечива­ется. А ведь именно на этом уровне рождается прибавочная стоимость, осуще­ствляются основные затраты и скрыты главные источники экономии, обеспечи­вается производственный план и требуемое качество продукции, а также рабо­тают многие другие факторы, определяющие эффективность и рентабельность предприятия в целом. Таким образом, из контура автоматизированного контро­ля и управления предприятием выпадает основное звено - производственный блок.

В кибернетике известен постулат: «управлять можно только тем, что подвергается измерению». Очевидно, что именно этот принцип и нарушен в случае управления производством со стороны ERP. Производство в этом случае представляет собой непрозрачный (с точки зрения контроля и мониторинга, а значит и управления) "черный ящик". Его внутренние процессы информацион­но и логически не взаимосвязаны и не синхронизированы по времени с процес­сами административно-хозяйственной и финансовой деятельности предприятия в целом. Получается так, что применительно к производству основная задача АСУП - своевременно обеспечить поставки сырья и комплектующих, задать производственный план, подготовить склад и отдел сбыта к отгрузке и затем пассивно ждать появления готовой продукции.

При этом руководители производства всех уровней вначале бодро рапор­туют о том, что план будет выполнен, к середине планового срока начинают го­ворить о вдруг возникших проблемах, а в конце срока заявляют директору, что план в принципе не мог быть выполнен, так как производственные фонды из­ношены, автоматизация слабая, главный конвейер встал на непредвиденный ремонт, прессовщик не вышел на работу и т.п.

И происходит это вовсе не потому, что руководители производства - пло­хие организаторы и неумелые менеджеры. Дело в том, что для решения их про­блем необходима система оперативного управления производственными про­цессами с учетом фактической ситуации, которая в настоящих условиях под­вержена значительным и быстрым изменениям. Без такой системы управлять производством приходится интуитивно и с помощью голоса на фоне большого числа текущих проблем.

Следует отметить, что при планировании загрузки оборудования в ERP - системах чаще всего единственным критерием является желаемая дата готовно­сти заказа. То есть заказы ранжируются по датам готовности: сначала планиру­ется заказ с самым ранним сроком готовности и далее по порядку. Планирова­ние в данном контексте означает, что операции, необходимые для изготовления конкретного изделия, в соответствии с технологическим маршрутом назначаются на рабочие центры (мобильные ресурсы), определяется время начала и длительность операции, учитывается плановое время и количество расхода по­купных материалов и полуфабрикатов собственного производства. В случае «продвинутых» алгоритмов планирования каждому заказу назначается приори­тет, далее при планировании сначала назначаются операции для изготовления заказов с первым приоритетом, затем со вторым и так далее. В рамках одного приоритета заказы ранжируются по дате изготовления.

Однако реальные потребности планирования производства всегда шире, чем описанный алгоритм. Перед производственниками стоят задачи не только обобщенной оценки достаточности ресурсов в рамках некоего периода плани­рования, но и задача оптимизации использования оборудования, четкого ответа на вопрос, в какое время следует выполнять ту или иную операцию в цехе, что­бы достичь определенного набора целей.

Параметров реализации сложной системы критериев при планировании в рамках ERP - системы пока нет. Объясняется это тем, что ERP - система ори­ентирована на учет всех основных ресурсов предприятия, и совместить слож­ный алгоритм планирования с большим количеством планируемых ресурсов (предметы и средства труда) на текущем этапе развития автоматизации произ­водства невозможно.

Что же можно и нужно сделать?

Чтобы процесс производства стал контролируемым и управляемым, нуж­но, по крайней мере, решить две задачи.

Во-первых, необходимо создать систему "измерения", обеспечивающую объ­ективный и оперативный контроль текущего состояния техноло­гических и производственных процессов и имеющихся в распо­ряжении производственных ресурсов.

Во-вторых, нужен адекватный инструмент управления производственными процессами и ресурсами.

Для высокой эффективности управления производством необходимо обеспечить соответствующее качество выбранных средств измерения и управ­ления, качество производственной информации, адекватность системы управ­ления целевой функции управления и, конечно, качество управленческих реше­ний. Игнорирование любого из этих факторов неизбежно приведет к потере эффективности управления. Естественно, все это справедливо и для других элементов АСУП, однако, для производственного уровня такой подход особен­но актуален. Именно здесь можно получить действительно качественную ин­формацию, необходимую и достаточную для принятия управленческих реше­ний. Показателями качества этой информации являются ее оперативность и достоверность. Оперативностьпозволяет:

своевременно обнаруживать узкие и проблемные места производства, обеспечивая тем самым возможность оперативно влиять на процесс;

в реальном времени контролировать загрузку и техническое состояние производственного оборудования;

3. управлять ключевыми показателями производства не по нормативным па­раметрам, а по их реальному текущему состоянию.

Достоверностьобеспечивает:

1. оптимизацию производственных процессов на основе их объективного анализа;

поддержку заданных производственных показателей: производительности, качества продукции, себестоимости;

исключение человеческого фактора при решении учетных задач.

В большинстве реализованных проектов, связанных с созданием интег­рированных систем управления промышленным предприятием (во всяком слу­чае, в России) существует целый пласт функций, не покрываемых ни классом ERP, ни классом АСУТП. В таблице 16.1 приведены задачи, которые решаются на различных уровнях.

В "неохваченном" информационными технологиями слое оперативного управления производством находится целый класс жизненно важных для пред­приятия производственных процессов, создающих прибавочную стоимость продукции, и оказывающих значимое влияние на эффективность предприятия в целом.

Этот класс задач не нов и хорошо известен. Средства автоматизации этих процессов разрабатывались, в том числе и в нашей стране, более 20 лет назад и носили название АСУ производственных процессов (АСУПП).

В настоящее время эти системы позиционированы в классе производст­венных исполнительных систем (MES - Manufacturing Execution Systems), ори­ентированных на информатизацию задач оперативного планирования и управ­ления производством, оптимизации производственных процессов и производ­ственных ресурсов, контроля и диспетчеризации выполнения планов производ­ства с минимизацией затрат.

Производственные исполнительные системы (MES) - необходимый эле­мент эффективного управления предприятием